1、2014届陕西省长安一中等五校高三第一次模拟考试理综物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力 F作用下处于静止状态，则下列判断正确的是（ ） A天花板与木块间的弹力可能为零 B天花板对木块的摩擦力可能为零 C推力 F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力增大 D推力 F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力不变 答案： D 试题分析：木块静止时即合力为 0，沿天花板方向，设天花板与竖直方向夹角为 ，则有 ，所以摩擦力不可能等于 0.选项 B错。而且摩擦力大小恒等于 不可能随推力的变化而变化，选项 C错 D对。由于摩擦力不等于0，根据有摩擦力一定有弹力可
2、判断垂直天花板方向弹力不可能为 0，选项 A 错。 考点：共点力的平衡 （ 6分）如图所示为半圆形的玻璃砖， C为 AB的中点， OO为过 C点的 AB面的垂线。 a、 b 两束不同频率的单色可见细光束垂直 AB 边从空气射入玻璃砖，且两束光在 AB面上入射点到 C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的 P点，以下判断正确的是（ ） A在半圆形的玻璃砖中， a光的传播速度大于 b光的传播速度 B a光的频率大于 b光的频率 C两种色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹，相邻明条纹的间距 a光的较大 D若 a、 b两束光从同一介质射入真空过程中， a光发生全反射的临界角大于 b光发生全反射的
3、临界角 E b光比 a光更容易发生衍射现象 答案： ACD 试题分析：两束光线的折射光路如下图。根据对称性，两束光线从玻璃到空气折射时的入射角相等，而 b光的折射角大，所以 b的折射率大，即 ，根据 ，可得 ，选项 A对。根据从红光到绿光，折射率逐渐变大，频率变高，所以 b的频率高，选项 B错。 b光频率高则波长短，根据双缝干涉条纹间距 ， b 光波长短则间 距小，选项 C 对。从同一介质射入真空过程中，全反射的临界角 ， b光折射率大所以 b的临界角小，选项 D对。 b光频率高则波长短，波长越短越不容易发生衍射，选项 E错。 考点：光的折射 (6分 )以下有关近代物理内容的若干叙述，正确的是
4、 ( ) A紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大 B质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量 C有 10个放射性元素的原子核，当有 5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期 D 氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大 答案： BD 试题分析：发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能 ，最大初动能与入射光的频率有关，与强度无关，选项 A错。根据爱因斯坦质能方程，质子和中子结合成新原子核一定有质量亏损，释放出能量选项 B对。半衰期是统
5、计学规律， 10个放射性元素的原子核数量太少，无法判断 5个发生衰变所需要的时间选项 C错。氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，多余的能量以光子的形式释放出来，同时核外电子靠近原子核，静电力做正功，电势能减少，根据 ，电子绕核做圆周运动的半径变小，速度变大动能变大选项 D对。 考点：光电效应 原子能级结构 如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为 B，圆台母线与竖直方向的夹角为 ，一个质量为 m、半径为 r的匀质金属环位于圆台底部。环中维持恒定的电流 I不变，后圆环由静止向上运动，经过时间 t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为 H。已
6、知重力加速度为 g，磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A在时间 t内安培力对圆环做功为 mgH B圆环先做加速运动后做减速运动 C圆环运动的最大速度为 -gt D圆环先有扩张后有收缩的趋势 答案： BC 试题分析：圆环通电后由静止开始向上运动，判断受到安培力有向上的分力，根据左手安培定则判断电流沿顺时针方向如下图，把圆环分为弧长为 若干小段，则每一小段可看做一段直导线，受到安培力沿圆台母线方向斜向上，则竖直分力为 ，根据对称性，安培力在水平方向分力相互抵消，合力竖直向上，即为 ，撤去电流之前的时间 内，圆环做匀加速直线运动，加速度，电流撤去后，圆环受到自身重力做
7、匀减速直线运动，选项 B对。向上运动过程最大速度即电流撤去时的速度，选项 C 对。整个上升过程有重力做功，安培力做功，根据动能定理， ，即 ，但电流撤去切割磁感线仍有安培力做功，在时间 t内安培力对圆环做功小于 所以选项 A错。匀加速阶段由于安培力的水平分力，圆环有收缩的趋势，电流撤去后，圆环切割磁感线，根据楞次定律感应电流阻碍其向上运动，判断感应电流为逆时针方向，安培力沿母线向下，安培力有水平向外的分力，圆环有扩张趋势，选项 D错。 考点：安培力做功 电磁感应 如图所示，倾角为 的光滑斜面足够长，一物质量为 m小物体，在沿斜面向上的恒力 F作用下，由静止从斜面底端沿斜面向上做匀加速直线运动，
8、经过时间 t，力 F做功为 60J，此后撤去力 F，物体又经过相同的时间 t回到斜面底端，若以地面为零势能参考面，则下列说法正确的是（ ） A物体回到斜面底端的动能为 60J B恒力 F=2mgsin C撤出力 F时，物体的重力势能是 45J D动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力 F之后 答案： ACD 试题分析：物体静止开始从斜面底端开始运动知道最后返回斜面底端，此过程斜面光滑没有摩擦力做功，重力做功为 0，根据动能定理有 ，选项 A对。撤去 F前，加速度 ，撤去 F后，加速度 。根据力 F撤去前后位移等大反向，判断撤去前后平均速度等大方向，由于撤去前后都是匀变速所以有 ，整理得 ，即选项
9、 B错。撤去力 F前，力 F做功 ，重力做功 ，所以撤出力 F时，物体的重力势能是 45J选项 C对。力 F撤去前，合力 小于重力沿斜面的分力 ，即合力做功小于克服重力做功，增加的动能小于增加的重力势能，撤去力 F之前一定是重力势能大于动能，最返回斜面时重力势能为 0，小于动能，所以动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力 F之后选项 D对。 考点：动能定理 牛顿运动定律 物体沿直线运动的 v-t 关系如下图所示，第 3 秒末到第 7 秒末的图像为直线，已知在第 1秒内合外力对物体做的功为 W，加速度为 2a，则（ ） A从第 3秒末到第 5秒末合外力做功为 -2W B从第 5秒末到第 7秒末合外
10、力做功为 W C从第 3秒末到第 4秒末合外力做功为 -0.75W D从第 3秒末到第 7秒末合外力做功为零，加速度为 -a 答案： BCD 试题分析：设第 一秒末的速度为 ，第 3秒到第 7秒，根据对称性可得 7秒末的速度也等于 。根据动能定理合外力做功等于动能变化量，即 。从第 3秒末到第 5秒末合外力做功 选项 A错。第 5秒末到第 7秒末合外力做功 ，选项 B对。第 4秒末的速度为 ，从第 3秒末到第 4秒末合外力做功为 选项 C对。从第 3秒末到第 7秒末合外力做功为 ，根据第一秒加速度 ，从第 3秒末到第 7秒末加速度 。选项 D对。 考点：速度时间图像 动能定理 矩形导线框 ab
11、cd放在分布均匀的磁场中，磁场区域足够大，磁感线方向与导线框所在平面垂直，如图（甲）所示。在外力控制下线框处 于静止状态。磁感应强度 B随时间变化的图象如图（乙）所示， t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里。在 04s时间内，导线框 ad边所受安培力随时间变化的图象（规定向左为安培力正方向）应该是下图中的（ ） 答案： D 试题分析：设乙图中的 图像斜率为 ，则线框处于变化的磁场中，感应电动势 ，感应电流 ， ab边受到安培力 ，随磁感应强度逐渐减小，安培力逐渐减小，选项 AB错。 ，线框磁通量减小，根据楞次定律 “增缩减扩 ”，线框有扩张趋势，即 ad边受到安培力水平向左为正方向，
12、大小逐渐减小。 ，线框磁通量增大，线框有缩小趋势，即 ad边受到安培力水平向右为负方向，选项 C错 D对。 考点：楞次定律 安培力 如图所示，长方形 abcd 长 ad=0.6m，宽 ab=0.3m， O、 e分别是 ad、 bc的中点，以 ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场 (边界上无磁场 )，磁感应强度 B=0.25T。一群不计重力、质量 m=310-7kg、电荷量 q=+210-3C的带电粒子以速度 v=5102m/s沿垂直 ad方向且垂直于磁场射入磁场区域（ ） A从 Od边射入的粒子，出射点全部分布在 Oa边 B从 aO 边射入的粒子，出射点全部分布在 ab边 C从 Od边射
13、入的粒子，出射点分布在 Oa边和 ab边 D从 aO 边射入的粒子，出射点分布在 ab边和 be边 答案： D 试题分析：带电粒子垂直进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，圆周运动半径 ，与半圆形磁场的半径相同。从 Od边射入的粒子，正电荷受力沿 da 方向指向圆心，根据半径可判断圆周运动的圆心在 oa之间，出射的粒子分布于 ab边和 be边，而不可能是 oa边，选项 AC 错。从 aO 边射入的粒子，圆心在 oa的正上方，根据运动轨迹与半圆形磁场边界的交点，粒子仍然从 ab边和 be边射出，选项 B错 D对。 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 如图是磁报警装置中的一部分电路示意图，其
14、中电源电动势为 E，内阻为 r，R1、 R2是定值电阻， RB是磁敏传感器，它的电阻随磁体的出现而减小， c、 d接报警器电路闭合后，当传感器 RB所在处出现磁体时，则电流表的电流 I， c、d两端的电压 U将（ ） A I变大， U变小 B I变小， U变大 C I变大， U变大 D I变小， U变小 答案： A 试题分析：当传感器 RB所在处出现磁体时， RB的电阻变小，电路总电阻变小，电路总电流即干路电流变大，并联电压即 cd 之间的电压 变小，那么通过电阻 的电流 变小，那么电流表的示数 变大，选项 A 对。 考点：动态电路 下列选项中的各 1/4圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，
15、且电荷均匀分布，各 1/4圆环间彼此绝缘。 坐标原点 处电场强度最大的是（ ） 答案： B 试题分析：选项 A中原点 处的电场相当于 1/4圆环在原点 处的电场，选项B中的电场既有 1/4圆环正电荷在原点 处的电场，又有 1/4圆环负电荷在原点处的电场，且两个电场夹角小于 ，合场强变大，选项 C中两个 1/4圆环正电荷在原点 处的电场相互抵消，最终只有 1/4 圆环负电荷在原点 处的电场，大小与 A中的电场相同，选项 D中两对正电荷和两队负电荷在 O 点的电场相互抵消，合场强为 0.对照四个选项，电场强度最大是选项 B。 考点：电场的叠加 (6分 )下列说法正确的是（ ） A布朗运动就是液体分
16、子的运动 B两分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力减小得更快 C热力学温标的最低温度为 0 K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一 D气体的温度越高，每个气体分子的动能越大 答案： BC 试题分析：布朗运动是固体小颗粒在液体分子无规则撞击下而发生的无规则运动，不是液体分子无规则运动，通过固体小颗粒的运动反映出液体分子在做无规则运动，选项 A错。两分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力减小得更快，大于平衡距离时，分子力表现为引力，小于平衡距离时分子力表现为斥力，选项 B对。热力学温标的最低温度为 0 K
17、 就是绝对零度，所有物体的温度只能接近绝对零度，而不会低于，选项 C对。气体温度越高，分子平均动能越大，而 不是每个分子的动能越大，选项 D错。 考点：分子热运动 实验题 (7分 )为确定某电子元件的电气特性，做如下测量。 (1)用多用表测量该元件的电阻，选用 “100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻档 (填： “10”或 “1k”)，并再进行测量，之后多用表的示数如图 (a)所示，测量结果为 。 （ 2）某同学想精确测得上述待测电阻 Rx的阻值，实验室提供如下器材： A电流表 A1（量程 50mA、内阻 r1 10） B电流表 A2（量程 200mA、内阻 r
18、2约为 2） C电流表 A3（量程 0.6A、内 阻 r3约为 O.2） D定值电阻 R0 30 E滑动变阻器 R（最大阻值约为 10） F电源 E（电动势为 4V） G开关 S、导线若干 回答： 某同学设计了测量电阻 Rx的一种实验电路原理如图所示， 为保证测量时电流表读数不小于其量程的 1/3， M、 N 两处的电流表应分别选用： M为 ； N为 （填器材选项前相应的英文字母） 若 M、 N 电表的读数分别为 IM、 IN，则 Rx的计算式为 Rx （用题中字母表示） 答案：（ 1） 10，欧姆调零， 70（每空 1分）（ 2） A B （每空 1分） 2分） 试题分析：（ 1）欧姆表在没
19、有测量电阻时，电路为断路状态，电阻为无穷大，指针指在最左端，指针偏转角度过大，说明电阻很小，倍率选择过大，所以应该换为 10。重新换倍率后，要再次欧姆调零才可以使用，测量结果为指针对应刻度乘以倍率即 。 （ 2） 经过待测电阻的电流最大为 ，要超过量程的 ，选择 BC 都不合适，所以选择 A。经过定值电阻的最大电流 ，经过待测电阻的电流最大为 ，那么经过 M处的电流最大为 ，不超过量程的 ，选项 C排除 B对。 定值电阻两端的电压 ，等于并联支路待测电阻两端 的电压，待测电阻和电流表串联，所以 ,即得 考点：多用表 测量电阻的实验设计探究 （ 8分）用如图实验装置验证 m 1、 m 2组成的系
20、统机械能守恒。 m 2从高处由静止开始下落， m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带： 0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知 m 1= 50g 、 m 2 =150g ，则（计算结果保留两位有效数字） 在纸带上打下记数点 5时的速度 v = m/s； 在记数点 0 5过程中系统动能的增量 EK = J.为了简化计算 ,设 g =10m/s2,则系统势能的减少量 EP = J； 在本实验中 ,若某同学作出了 图像 ,如右下图， h为从起点量起的长度 ,则据此得
21、到当地的重力加速度 g = m/s2。 答案： 2.4 0.58 、 0.60 9.7 （每空 2分） 试题分析： 匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度即 在记数点 0 5过程中系统动能的增量 , m 1、 m 2 的动能都增加，所以 ,。其中 m 1的重力势能增加， m 2 的重力势能减少，系 统势能的减少量 根据机械能守恒，减少的重力势能等于增加的动能即，带入数据得 ，即 斜率的二倍，即. 考点：验证机械能守恒实验定律探究 计算题 (18分 )如图，区域 I内有与水平方向成 45角的匀强电场 E1，区域宽度为 d 1，区域 II内有正交的有界匀强磁场 B和匀强电场 E 2，区域宽度
22、为 d 2，磁场方向垂直纸面向里，电场方向竖直向下。一质量为 m、带电量为 q的微粒在区域 I左边界的 P点，由静止释放后水平向右做直线运动，进入区域 II后做匀速圆周运动，从区域 II右边界上的 Q 点穿出，其速度方向改变了 60，重力加速度为g ，求： （ 1）区域 I和区域 II内匀强电场的电场强度 E 1、 E 2的大小？ （ 2）区域 II内匀强磁场的磁感应强度 B的大小。 （ 3）微粒从 P运动到 Q 的时间有多长？ 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）微粒在区域 I内水平向右做直线运动，则在竖直方向上受力平衡有 （ 2分） 解得 （ 1分） 微粒在区域 II内做匀速圆周运
23、动，说明只受到洛伦兹力，重力和电场力平衡 （ 2分） （ 1分） （ 2）设微粒在区域 I内水平向右做直线运动时加速度为 a，离开区域 I时速度为 v，在区域 II内做 匀速圆周运动的轨道半径为 R，则 （或 （ 2分） （ 1分） （ 2分） 解得 （ 2分） （ 3）微粒在区域 I内作匀加速运动， （ 1分） 在区域 II内做匀速圆周运动的圆心角为 600，则 （ 2分） 解得 （ 2分） 考点：带电粒子在复合场中的运动 (14分 )2014年 12月 14日，北京飞行控制中心传来好消息，嫦娥三号探测器平稳落月。嫦娥三号接近月球表面过程可简化为三个阶段：一、距离月球表面一定的高度以 v=1
24、.7km/s的速度环绕运行，此时，打开七千五百牛顿变推力发动机减速，下降到距月球表面 H 100 米高处时悬停，寻找合适落月点；二、找到落月点后继续下降，距月球表面 h 4m时速度再次减为 0；三、此后，关闭所有发动机，使它做自由落体运动落到月球表面。已知嫦娥三号着陆时的质量为 1200kg，月球表面重力加速度 g 为 1.6m/s2，月球半径为 R，引力常量 G，（计算保留 2位有效数字）求： （ 1）月球的质量（用 g 、 R 、 G字母表示） （ 2）从悬停在 100米处到落至月球表面，发动机对嫦娥三号做的功？ （ 3）从 v=1.7km/s到 悬停，若用 10分钟时间，设轨迹为直线，则
25、减速过程的平均加速度为多大？若减速接近悬停点的最后一段，以平均加速度在垂直月面的方向下落，求此时发动机的平均推力为多大？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1） 月球表面月球引力等于重力即 ，可求(4分 ) （ 2）由 100m下降过程中到 4m前发动机会做功，取 100m和 4m为初末状态，前后动能没变，用动能定理 所以： (4分 ) 即发动机做功为 （ 3） (3分 ) （有效数字位数多了也得分） (3分 ) 考点：万有引力定律 动能定理 (9 分 )如图所示，一直立的气缸用一质量为 m 的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为 S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被
26、固定在 A点 ,打开固定螺栓 K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在 B点 ,已知 AB h，大气压强为 p0，重力加速度为 g. 求活塞停在 B点时缸内封闭气体的压强； 设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量 Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定 ) 答案： 试题分析： 设封闭气体的压强为 p，活塞受力平衡 (2分 ) 解得 (2分 ) 由于气缸内封闭气体的温度不变，则内能的变化 U 0 (2分 ) 由能量守恒定律可得 (3分 ) 考点：热力学定律 （ 9分）如图所示，一列沿 x轴正方向传播的简谐横波在 t=0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到 P点，且再经过
27、 1.2s，坐标为 x=8m的 Q 点开始起振，求： 该列波的周期 T 从 t=0时刻到 Q 点第一次达到波峰时，振源 O 点相对平衡位置的位移 y及其所经过的路程 s. 答案： 试题分析： 根据波形图可知，这列波从 P点传播到 Q 点，传播距离，时间 ，所以波传播的速度 ，波长，所以周期 根据波形图可知 t=0时刻距离 Q 点最近的波峰在 处，传播到 Q 点的距离 ，需要的时间 时间 ，即经过 ，质点 Q 到达波峰，相对平衡位置的位移 经过的路程 考点：机械振动机械波 (9分 )如图所示，光滑水平面上有一质量 M = 4.0 kg的带有圆弧轨道的平板车，车的上表面是一段长 L=1.5m的粗糙
28、水平轨道，水平轨道左侧连一半径 R = 0.25 m 的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在 点相切现将一质量 m = 1.0 kg的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度 v0滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数 ，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点 A取 g = 10 m/s2，求： （ 1）小物块滑上平板车的初速度 v0的大小 （ 2）小物块与车最终相对静止时，它距 点的距离 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒，设小物块到达圆弧最高点 A时，二者的共同速度 由动量守恒得： (2分 ) 由能量守恒得： (2分 ) 联立 并代入数据解得： (1分 ) （ 2）设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度 v2，从小物块滑上平板车，到二者相对静止的过程中，由动量守恒得： (1分 ) 设小物块与车最终相对静止时，它距 O点的距离为 x。由能量守恒得： (2分 ) 联立 并代入数据解得： (1分 ) 考点：动量守恒 功能关系
